[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung für reaktive Kunststoffkomponenten
gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 bzw. 3 sowie ein Verfahren zur Herstellung
eines Kunststoffverbundbauteils.
[0002] Bei der Herstellung eines Produktes aus einem reaktiven Kunststoffgemisch, z.B. aus
einem Polyurethan-Material, werden zunächst zumindest zwei, später miteinander reagierende
Kunststoffausgangsmaterialien miteinander vermischt und in eine Form eines Formwerkzeugs
eingebracht. Dabei kann ein zu fertigendes Produkt ausschließlich aus einem Polyurethan-Material
oder einem sonstigen Duroplast-Material bestehen oder auch aus einem Verbundmaterial
mit einem Polyurethan-Material. So ist es auch möglich, ein Thermoplast-Material mit
einem Polyurethan-Material zu beschichten, so dass das Duroplastmaterial nur ein Element
oder eine Schicht des Gesamtproduktes, beispielsweise eine Oberfläche, darstellt.
[0003] Bei der Verarbeitung eines reaktiven Kunststoffgemisches werden zumeist sogenannte
Mischköpfe verwendet, bei der die reaktiven Ausgangsmaterialien (z.B. die Stoffe Polyol
und Isocyanat) einer Mischkammer zugeführt, dort vermischt und anschließend in die
Form ausgetragen werden. Als Mischköpfe sind Linearmischköpfe oder auch Umlenkmischköpfe
bekannt, die oftmals auch Steuer- und/oder Reinigungskolben aufweisen. Solche Mischköpfe
sind aus dem Stand der Technik allgemein bekannt.
[0004] Allen Mischköpfen ist in der Regel zueigen, dass die reaktiven Ausgangsmaterialien
separat einer Mischkammer zugeführt werden und von dort über einen Kanal und einen
Austragsbereich (z.B. ein Austragsrohr) in die Form gelangen.
[0005] Weitere typische Elemente für einen Mischkopf sind Hydraulik-Einheiten und Steuerungen
für den Mischkammerkolben oder den Reinigungskolben, eine Temperierung und evtl. noch
Zugabeeinrichtungen, beispielsweise zur Zudosierung von Farben.
[0006] Linear-Mischköpfe besitzen den Nachteil, dass die Mischgüte des Reaktionsgemisches
oftmals nicht optimal ist. Umlenk-Mischköpfe dagegen bauen in der Regel sehr groß.
Dies führt zu einem großen Platzbedarf beim Einsatz in oder an Spritzgießwerkzeugen
und oftmals zu einer schwierigen Handhabung und Montage der Mischköpfe. Überdies können
kleine Schussgewichte bei Standardmischköpfen in der Regel nicht prozesssicher erreicht
werden.
[0007] Ein weiteres Problem ist in der Festsetzung von reaktivem Material in der Mischkammer,
zwischen dem Reinigungskolben und der Mischkammer sowie im Auslaufbereich zu sehen.
Erfolgt eines solche Festsetzung und Aushärtung eines reaktiven Materialgemisches,
so kann dies zur Funktionsunfähigkeit des Mischkopfes führen, so dass dieser aufwändig
gewartet und gereinigt werden muss.
[0008] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren
anzugeben, welche bzw. welches gerade im Zusammenhang mit dem Einsatz in oder bei
Spritzgießwerkzeugen nur einen geringen Platzbedarf benötigt, kleine Schussgewichte
prozesssicher gewährleisten und den Reinigungsaufwand verringert oder eine Reinigung
gänzlich unnötig macht.
[0009] Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1, 3 und 24 genannte Merkmale vorrichtungs-
bzw. verfahrensmäßig gelöst.
[0010] Ein Kerngedanke der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, dass die Mischkammer
nicht wie üblich in einem eigenen Mischkopf realisiert, sondern von einer Dosier-
und Zuführvorrichtung nunmehr konstruktiv getrennt ist. Die Dosier- und Zuführeinrichtungen
sind in einem Hauptblock angeordnet, der handhabungsmäßig dem Mischkopf entspricht.
In diesem Hauptblock findet jedoch im wesentlichen keine Vermischung von irgendwelchen
Komponenten statt.
[0011] Die Mischkammer hingegen ist räumlich nunmehr eher dem Werkzeug zugeordnet. Dies
hat den Vorteil, dass sie im Werkzeug integriert ist, was insgesamt zu einer Platzeinsparung
beiträgt. Überdies kann die Größe und Form der Mischkammer auf die jeweilig herzustellenden
Produkte angepasst werden, so dass auch kleine Materialmengen bzw. kleine Schussgewichte
ohne weiteres prozessierbar sind. Auf Grund dieser Anpassungsmöglichkeit kann auch
die Angussgeometrie optimiert werden. Nicht zuletzt wirkt sich die neue Konstruktion
auch unmittelbar auf die Fähigkeit zur Reinhaltung der Gesamtanordnung aus, da die
Mischkammer sowie auch der sich daran anschließende Anguss in der Regel bei jedem
Zyklus mit dem Bauteil entformt wird und im darauffolgenden Zyklus durch den Thermoplastträger
neu geformt wird.
[0012] Insgesamt ist damit funktional eine Trennung zwischen Dosier- und Zuführeinrichtungen
einerseits und der Mischkammer andererseits gegeben ist.
[0013] Gemäß einer ersten Alternative ist die Mischkammer im Formwerkzeug, einer Schließeinrichtung
oder einem Formträger selbst vorgesehen. Gemäß einer anderen Alternative ist die Mischkammer
in einem eigenen Formteil, beispielsweise einem Kunststoffformteil ausgebildet, welches
in einem vorhergehenden Produktionsschritt hergestellt ist. Das Formteil ist während
des Einfüllbetriebs (nachfolgend auch Injektion genannt) zwischen der Dosier- und
Zuführeinrichtung sowie einer Kavität eines Formwerkzeugs zwischengeschaltet. Natürlich
kann ein solches Kunststoffformteil auch an oder in einem Formwerkzeug aufgenommen
sein.
[0014] Auch können andere "Hybridlösungen" bzw. Kombinationen der vorgenannten Alternativen
gewählt werden, wobei die Mischkammerbegrenzung durch das Formwerkzeug einerseits,
aber auch ein Kunststoffformteil (z.B. ein Einlegerteil) andererseits gebildet sein
kann. Auch die Mischkammerwandung kann als separater Bestandteil ausgebildet und in
einem vorhergehenden Takt gespritzt sein.
[0015] Insgesamt wird das Reaktionsgemisch damit in einer Mischkammer erzeugt, die nicht
mehr einem eigenen Mischkopf zugeordnet ist, sondern vielmehr einem Werkzeug. Daher
kann das Reaktionsgemisch von dieser Mischkammer auf recht kurzem Wege - meist unter
Zwischenschaltung eines Angusses - in die Kavität des Werkzeugs eingefüllt werden.
Der Anguss ist in diesem Fall ebenfalls im Werkzeug integriert.
[0016] Beim Entformen des so hergestellten Produktes aus dem Werkzeug wird auch die Mischkammer
entleert, so dass automatisch nach jedem Schuss bzw. Zyklus eine "Reinigung" der Mischkammer
automatisch erfolgt. Eines separaten Reinigungs- oder Wartungsaufwandes bedarf es
daher nicht.
[0017] Die mit dem früheren Mischkopf vergleichbare Einheit (Hauptblock) ist noch zur getrennten
Einbringung der verschiedenen Komponenten in eine Mischkammer ausgebildet und besteht
im wesentlichen aus einfach aufgebauten Dosiervorrichtungen und Zubehörteilen zur
Versorgung der Dosiervorrichtungen (Behälter, Pumpe, etc.), vorzugsweise in kompakter
Bauweise.
[0018] Wie später noch deutlich wird, sind damit auf einfache Weise unterschiedliche Anordnungen
und eine große Anzahl von verschiedenen Dosier- und Zuführvorrichtungen realisierbar,
was dazu führt, dass die erfindungsgemäße Mischvorrichtung überaus variabel einsetzbar
ist.
[0019] So können, wie nachfolgend noch genauer dargestellt wird, auf einfache Weise und
je nach Bedarf weitere Komponenten wie Farbmaterialien, Gas- oder Wasserbeladungen
oder andere Zugabestoffe ergänzt und dem Gemisch hinzugefügt werden.
[0020] Da der klassische Mischkopf entfällt und die Mischkammer im wesentlichen in oder
mit dem Formwerkzeug oder aber auch einer Aufspannplatte oder einem Formträger realisierbar
ist, kann die Baugröße minimiert werden. Ferner ist eine einfache Integration oder
Teilintegration in ein Spritzgießwerkzeug möglich, wodurch das Handling und die Montage
für eine etwaige PUR-Vorrichtung (PUR = Polyurethan) vereinfacht wird.
[0021] Weitere Vorteile sind eine deutliche Reduktion der Kosten für die Mischvorrichtung
sowie ein Entfall der Reinigung von Mischkammer und Austragskammer. Damit ist nicht
nur eine höhere Prozesssicherheit sondern auch eine längere Standzeit gegeben.
[0022] Je nach Werkstück kann die Vermischung der Ausgangskomponenten, beispielsweise des
Isocyanat und des Polyol, durch eine einfache Anpassung der Angussgeometrie des Trägers
optimiert werden. Da die Mischkammergröße durch ein separates Kunststoffformteil oder
ein Formwerkzeug definiert wird, können überdies auch Farbwechsel einfach und schnell
realisiert bzw. Farbeinmischungen direkt am Bauteil vorgenommen werden. Auch Marmorierungseffekte
sind durch einen gezielten Farbwechsel realisierbar. Nicht zuletzt ergibt sich eine
einfache Ansteuerung evtl. benötigter Ventile, eine höhere Lebensdauer und eine universelle
Einsetzbarkeit auch bei kleineren Werkzeugen aufgrund der flexible Gestaltungsmöglichkeit.
[0023] Wird ein eigenes Formteil, beispielsweise ein Kunststoffformteil, zur Bildung der
Mischkammer verwendet, so kann dieses einteilig oder auch aus zwei Hälften oder mehrere
Teilen bestehen, wobei die beiden Hälften oder die mehreren Teile miteinander unter
Ausbildung einer Mischkammer verbunden oder verbindbar sein sollten.
[0024] Bei Ausbildung eines Kunststoffformteils aus zwei Hälften können beispielsweise die
beiden Hälften über ein Filmscharnier verschwenkbar miteinander verbunden sein, so
dass sie zusammengeklappt werden können. Die geschlossene Position wird dann durch
Eingriffselemente der beiden Hälften sichergestellt. Ein solches Formteil kann in
einem vorhergehenden Arbeitsschritt, beispielsweise in einem vorhergehenden Spritzgieß-
oder Spritzprägeprozess hergestellt und anschließend zwischen einem Hauptblock mit
einer Dosier- und Zuführvorrichtung und einem Werkzeug zwischen geschaltet werden.
Alternativ kann das Formteil vor der Zufuhr des Polyurethans auch gleich in einem
Formwerkzeug positioniert werden. Vorzugsweise erfolgen diese Schritte taktgleich.
[0025] Für jede Komponente kann zudem im Hauptblock eine eigene Dosier- und Zuführvorrichtung
vorgesehen sein. Es können aber auch verschiedene Komponenten in einer gemeinsamten
Dosier- und Zuführvorrichtung (jedoch mit getrennten Kanälen oder Leitungen) einer
Mischkammer zugeführt werden.
[0026] Dabei kann jede Dosier- und Zuführvorrichtung für jede Komponente einen Vorlauf-
und/oder Zufuhrkanal aufweisen. Zusätzlich kann noch ein Rücklaufkanal zur Ermöglichung
einer Rezirkulation in einer Dosier- und Zuführvorrichtung vorgesehen sein. Je nach
Ausführungsform sind Absperreinrichtungen (z.B. Schieber oder sonstige Ventile) im
Zufuhrkanal und/oder im Rücklaufkanal sinnvoll, so dass der Komponentenfluss in gewünschter
Weise steuer- oder regelbar ist. Insbesondere kann auf diese Weise zwischen einer
Injektionsposition und einer Kreislaufposition umgeschaltet werden. Der Antrieb für
die Absperreinrichtungen kann hydraulisch, pneumatisch, elektrisch oder mechanisch
(z.B. federbelastet) ausgebildet sein. Auch ist es möglich, die Absperreinrichtungen
separat oder gekoppelt anzusteuern. Bei der gekoppelten Ansteuerung kann auch eine
Zwangssteuerung verwendet werden, so dass bestimmte Absperreinrichtungen nur zusammen
geschlossen oder geöffnet werden können oder nur dann geschlossen bzw. geöffnet werden
können, wenn eine andere Absperreinrichtung umgekehrt geöffnet oder geschlossen wird.
Auch ist es möglich, die Absperreinrichtungen positionsmäßig zu überwachen oder sie
für das Öffnen oder Schließen separat zeitverzögert anzusteuern.
[0027] Zwischen der Dosier- und Zufuhreinrichtung einerseits und dem Formwerkzeug bzw. der
Mischkammer andererseits können Düsenplatten oder Düseneinrichtungen oder auch andere
Zwischenvorrichtungen angeordnet sein, wobei die Zwischenvorrichtungen nach Art eines
Adapters ausgebildet sein können, die mit der Dosier- und Zufuhreinrichtung aber auch
mit dem Formwerkzeug bzw. einer Düsenplatte dichtend verbindbar sind. Ausführungsformen
werden später noch beschrieben. In jedem Fall kann die Zwischenvorrichtung nicht nur
als reines Distanzstück agieren, sondern auch weitere Zufuhreinrichtungen für die
verschiedensten Materialien mit Vorlauf-, Zufuhrkanal, Rücklauf und Absperreinrichtungen
aufweisen. Auf diese Weise ist es möglich, sehr flexibel auf unterschiedliche Komponenten-Anforderungen
zu reagieren.
[0028] Die jeweiligen Komponentenleitungen, also die Vorlauf, Rücklauf oder Zuführleitungen,
können zusätzlich temperiert sein. Die Temperierung kann durch flüssige Medien, wie
Öl, Wasser Glykolgemische, etc. geschehen oder auch durch eine elektrische Temperierung
(z.B. mittels Heizpatronen, einer Widerstandsheizung, einer induktiven Heizung etc.)
erfolgen.
[0029] Die Mischkammer bzw. das die Mischkammer bildende Element besitzt vorzugsweise für
jede Dosier- und Zuführeinrichtung bzw. für jede zuzuführende Komponente eine eigene
Öffnung, an der eine zugeordnete Dosier- und Zuführeinrichtung ankoppelbar ist. Insbesondere
können die Dosier- und Zuführeinrichtungen mittels einer Betätigungseinrichtung zur
Mischkammer hin- und von der Mischkammer weg verfahren werden.
[0030] Dabei kann die Betätigungseinrichtung auch zur druckmäßigen Ankopplung der Dosier-
und Zufuhreinrichtung an eine Mischkammer verwendet sein. Dies bedeutet, eine Dosier-
und Zufuhreinrichtung kann von einer oben erwähnten Betätigungseinrichtung gegen das
die Mischkammer bildende Element bzw. die Öffnung gepresst werde, um ein Austreten
von Material aus der Öffnung und zwischen Mischkammer und Dosier- und Zufuhreinrichtung
zu verhindern. Insbesondere ist die Öffnung einer Mischkammer komplementär zu einer
zugeordneten, daran ankoppelbaren Dosier- und Zufuhreinrichtung ausgebildet. Ferner
ist zwischen Dosier- und Zufuhreinrichtung und dem die Mischkammer bildenden Element
eine Dichtvorrichtung vorgesehen.
[0031] In der Mischkammer wie auch in einem nachfolgenden Angussbereich, der zwischen Mischkammer
und der Kavität vorgesehen sein kann, sind vorzugsweise Mischelemente angeordnet,
welche die innige Vermischung der Ausgangskomponenten fördern und verbessern.
[0032] Verfahrensmäßig kann in einem ersten Schritt ein Mischkammerelement, dem nachfolgend
die separaten Komponenten zugeführt werden, hergestellt und einem Formwerkzeug zugeordnet
werden. In der Mischkammer erfolgt dann die innige Vermischung der verschiedenen Komponenten,
die nachfolgend in die Kavität eines Werkzeugs überführt werden. Es ist aber nicht
in jedem Fall ein separates Mischkammerelement notwendig. Evtl. kann auch eine Kammer
in einem Formwerkzeug, einer Schließeinheit oder einem Formträger als Mischkammer
ausgebildet sein. Eine solchermaßen gewählte Mischkammer kann überdies an der Begrenzungswand
ausgekleidet sein.
[0033] Besonders vorteilhaft bei der Verwendung eines eigenen Formteils für eine Mischkammer
ist eine taktweise Herstellung desselben, evtl. bei Integration eines Angussbereichs.
Will man ein Verbundbauteil herstellen, bei dem ein Substratmaterial (z.B. ein Thermoplastmaterial)
mit einem Polyurethanmaterial nachfolgend beschichtet oder überflutet wird, so kann
bereits bei der Herstellung des Substrats bzw. Trägerbauteils die Mischkammer mit
diesem Bauteil integriert hergestellt und ausgebildet werden. Dieses integrierte Element
übernimmt in dem zweiten Takt dann die Funktion der Mischkammer. Nach dem Aushärten
des Polyurethans kann evtl. die Mischkammer zusammen mit dem Anguss und dem darin
ausgehärteten Polyurethan abgetrennt werden, so dass das fertige Produkt vorliegt.
In diesem Fall wäre die Mischkammer eine Art "verlorenes Element" oder "verlorene
Schalung" Der Anguss wiederum kann beim Befüllen der Form eine Nachmischaufgabe übernehmen.
Der Anguss kann aber auch ein Bestandteil des zu fertigen Produktes sein.
[0034] Für die Einbringung des reaktiven Materialgemisches (z.B. des Polyurethans) sind
somit nur noch die Dosier- und Zuführvorrichtungen im Hauptblock notwendig, der damit
konstruktiv einfach aufgebaut werden kann. Auch ist die Baugröße der Düsen minimiert
und eine einfache Integration in ein Spritzgießwerkzeug ermöglicht.
[0035] Weitere Merkmale und Ausführungsvarianten sind in den Unteransprüchen definiert.
[0036] Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von verschiedenen Ausführungsbeispielen
und mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen
in
- Figur 1
- eine schematische Detailschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Mischvorrichtung
im Injektionszustand,
- Figur 2
- eine schematische Darstellung wie Figur 1, jedoch im Rezirkulationszustand,
- Figur 3
- eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Mischvorrichtung mit separierter
Dosier- und Zufuhrvorrichtung,
- Figur 4
- eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Mischvorrichtung, mit Dosier-
und Zufuhrvorrichtungen für eine dritte und vierte Komponente,
- Figur 5
- eine schematische Darstellung einer Mischkammer mit einer Vielzahl von Dosier- und
Zufuhrvorrichtungen,
- Figuren 6a und 6b
- zwei Darstellungen einer von einer Mischkammer beabstandeten bzw. an eine Mischkammer
angedockte Dosier- und Zufuhrvorrichtung,
- Figuren 6c bis 6e
- schematische Detailschnittdarstellungen von verschiedenen Ausführungsformen einer
Öffnung in der Mischkammer,
- Figuren 7a bis 7c
- drei schematische Darstellungen einer Mischkammer mit Mischelementen,
- Figur 8
- eine schematische Darstellung einer Mischkammer in einer alternativen Ausführungsform
für eine Mischeinrichtung,
- Figuren 9a bis 9c
- verschiedene schematische Darstellungen für ein Kunststoffformteil zur Ausbildung
einer Mischkammer und
- Figuren 10 und 10b
- eine weitere Ausführungsform für eine Dosier- und Zuführvorrichtung
[0037] In den Figuren 1 und 2 ist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Mischvorrichtung
in einer schematischen Zeichnung gezeigt. Dabei ist ein Hauptblock einer Zufuhreinrichtung
15 für zwei Ausgangsmaterialien dargestellt, in dem verschiedene Kanäle ausgebildet
sind. Mit den Bezugsziffern 1 und 2 sind Vorlaufkanäle für die Komponenten 1 und 2
dargestellt. Diese Kanäle sind (nicht gezeigt) mit Leitungen verbunden, von denen
sie die Ausgangsmaterialien, die aus Behältern stammen und mittels Pumpen gefördert
werden, erhalten. Die Vorlaufleitung 1 verzweigt sich im weiteren Verlauf in einen
Rücklaufkanal 3 sowie eine Zufuhrleitung 5. Ebenso verzweigt sich der Vorlaufkanal
2 im weiteren Verlauf im Hauptblock 15 in einen Rücklaufkanal 4 sowie eine Zufuhrleitung
6.
[0038] Unmittelbar an den Hauptblock 15 schließt sich ein Adapterzwischenstück 14 an, in
dem zwei Kanäle derart ausgebildet sind, dass sie mit dem Zufuhrkanal 5 bzw. dem Zufuhrkanal
6 fluchten und strömungsmäßig verbunden sind. Diese Kanäle treten am in Figur 1 oberen
Ende aus dem Adapterzwischenstück 14 aus.
[0039] Zwischen dem Adapterzwischenstück 14 und dem später noch genauer zu erläuternden
Formwerkzeug 19 ist eine Zufuhrdüse 13 angeordnet, welche die Zufuhrkanäle 5 und 6
mit Düsen 11 und 12 abschließen. Diese Düsen definieren eine Öffnung der beiden Zufuhrkanäle
5 und 6 in eine Mischkammer 16, welche im Einlassbereich eines Formwerkzeugs 19 angeordnet
ist. Die Mischkammer 16 wie auch ein strömungsmäßig nachfolgender Angussbereich 17
sind mit einem Kunststoffformteil an einer Begrenzungswand 18 ausgekleidet. Dieses
Kunststoffformteils bzw. die Begrenzungswand 18 kann bei jedem Takt bzw. jedem Zyklusschritt
mit dem Produkt entformt werden, wie später noch deutlich wird.
[0040] Wichtig ist, dass die Übergänge zwischen dem Hauptblock 15 und dem Adapterzwischenstück
14 sowie zwischen dem Adapterzwischenstück 14 und der Zufuhrdüse 13 sowie der Zufuhrdüse
13 und dem Formwerkzeug 19 absolut dicht sind. Dies wird durch ein entsprechendes
Anpressen der verschiedenen Teile und Elemente unter Verwendung von entsprechenden
Dichtflächen erreicht.
[0041] Vom Formwerkzeug 19 ist in Fig. 1 lediglich der Eingangsbereich dargestellt. Die
Kavität, in der das Formteil gebildet wird, ist nicht weiter dargestellt. In dieser
Kavität kann vor dem Injektionsschritt bereits ein Einlegerteil angeordnet sein, welches
mit dem reaktiven Kunststoffgemisch überflutet wird.
[0042] In den Zufuhrkanälen 5 und 6 sowie den Rücklaufkanälen 3 und 4 sind jeweils Absperrorgane
in Form von steuerbaren Schiebern 7, 8, 9 und 10, die ein Absperren der entsprechenden
Leitungen ermöglichen, angeordnet. Die Absperrorgane können über eine nicht dargestellte
Steuereinrichtung und nicht dargestellte Antriebsmittel entweder separat oder zwangsgesteuert
gekoppelt sein.
[0043] Bei der in Figur 1 dargestellten Schaltposition sind die Absperrschieber 8 und 9
geöffnet, die Absperrschieber 7 und 10 geschlossen. Damit können die beiden durch
die Vorlaufleitungen zugeführten Komponenten 1 und 2 über die Zufuhrkanäle 5 und 6
und die Zufuhrdüsen 11 und 12 der Mischkammer 16 zugeführt werden, in der sich die
beiden Komponenten innig miteinander vermischen und durch den Angussbereich 17 in
die Kavität (nicht dargestellt) strömen.
[0044] Ist der Injektionsvorgang beendet, was beispielsweise durch einen in der Kavität
oder im Angussbereich angeordneten Sensor, insbesondere einen Drucksensor (nicht dargestellt),
registriert werden kann, so können die Absperrschieber 8 und 9 geschlossen und die
Absperrschieber 7 und 10 geöffnet werden. Damit kann nun keine Komponente mehr über
die Zufuhrkanäle 5 und 6 in die Mischkammer 16 gelangen, die bereits mit Polyurethan-Material
20 gefüllt ist. Vielmehr fließen die Komponenten über die Vorlaufkanäle 1 und 2 und
die Rücklaufkanäle 3 und 4 zurück zu ihren (nicht dargestellten) Behältnissen. In
diesem Zustand kann nun die Einheit aus Hauptblock, Adapterzwischenstück 14 und Düsenplatte
13 von dem Formwerkzeug abgehoben werden, insbesondere dann wenn das Polyurethan-Material
20 zumindest teilweise ausgehärtet ist.
[0045] In einem separaten, nachfolgenden Entformschritt wird das so hergestellte Kunststoffteil,
beispielsweise ein Verbundteil aus einem überfluteten Thermoplasteinlegerteil, aus
dem Formwerkzeug entformt. Dabei wird auch das in der Mischkammer 16 und dem Angussbereich
17 befindliche Polyurethan-Material zusammen mit dem Kunststoffformteil 18, welches
die Begrenzungswand bildete, entformt. Dies führt dazu dass die Mischkammer aber auch
der Angussbereich automatisch gereinigt und in einen sauberen Zustand versetzt werden.
[0046] In den Figuren nicht dargestellt, ist damit ein leeres Formwerkzeug vorhanden sowie
die Kombination aus Düsenplatte 13, Adapterzwischenstück 14 und Hauptblock 15 in abgehobenen
Zustand.
[0047] In einem separaten Schritt kann nun die Mischkammerbegrenzungswand in dem Formwerkzeug
wieder gebildet werden. Dazu kann beispielsweise ein entsprechendes Einsatzteil in
diesen Bereich des Formwerkzeugs eingelegt werden. Alternativ kann ein Einlegerteil
in einem ersten Takt eines Spritzgießprozesses unter Ausbildung der Mischkammerbegrenzungswand
18 hergestellt werden.
[0048] Sobald dieser Schritt beendet ist, kann die Einheit aus Düsenplatte 13, Adapterzwischenstück
14 und Hauptblock 15 wieder an das Formwerkzeug 19 angekoppelt werden, woraufhin in
einem nächsten Zyklus die Kavität des Formwerkzeugs 19 unter Zwischenschaltung der
Mischkammer 16 und des Angusses 17 neu befüllt wird.
[0049] Insgesamt ist damit lediglich eine Dosier- und Zufuhrvorrichtung in Form des Hauptblocks
15 sowie der Düsenplatte 13 notwendig. Diese Elemente müssten jedoch keine Mischkammer
aufweisen, welche erst in dem Formwerkzeug gebildet ist, so dass sich die verschiedenen
Komponenten in diesem Bereich auch nicht vermischen können.
[0050] Eine leicht geänderte Ausführungsform ist in Figur 3 zu erkennen. In Figur 3 ist
der in den Figuren 1 und 2 als eine Einheit dargestellte Hauptblock in zweiteiliger
Form vorgesehen, wobei die einzelnen Hauptblockteile separat gehandhabt werden können.
Dabei ist der in Fig. 3 linke bereich normal, der in Fig. 3 rechte Bereich leicht
aufgehellt gezeigt. Die übrigen Bezugszeichen bezeichnen die gleichen Einrichtungen.
[0051] Die überaus große Variabilität der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die
Figur 4 deutlich. In Figur 4 ist gegenüber der Ausführungsvariante in den Figuren
1, 2 das Adapterzwischenstück 14 durch ein andere Adapterzwischenstück in Form einer
dreigeteilten Einheit ersetzt. Die dreigeteilte Einheit umfasst dabei einen ersten
Block 21 für eine weitere Komponente 3, einen zweiten Block 26 für eine weitere Komponente
4 und ein nicht näher bezeichnetes Zwischenteil, welches die beiden Zufuhrkanäle 1
und 2 bis zur Düsenplatte verlängert.
[0052] Überdies ist die Düsenplatte ausgetauscht und an die nunmehr aus dem Adapterzwischenstück
austretenden vier Kanäle angepasst. Sie besitzt somit vier Düsen.
[0053] Im Hauptblock 15 hat sich an sich nichts geändert.
[0054] Im Block 21 sind Kanäle in Form eines Vorlaufkanals 22, eines Rücklaufkanals 23 und
eines weiteren Zufuhrkanals realisiert. Überdies ist sowohl in der Zufuhrleitung wie
auch in der Rücklaufleitung 23 ein Absperrschieber 24 bzw. 25 angeordnet.
[0055] Im Block 26 ist ein Zufuhrkanal 27 angeordnet, der mittels eines Absperrschiebers
28 absperrbar ist.
[0056] Beim Betrieb der in Figur 4 dargestellten Vorrichtung können nun bei der Stellung
der Absperrschieber - wie in Figur 4 gezeigt - die reaktiven Ausgangskomponenten aus
dem Hauptblock über das Adapterzwischenstück und die Düsenplatte in die Mischkammer
16 des Formwerkzeugs 19 eingeführt werden. Gleichzeitig können über die Blöcke 21
und 26 die beiden Zusatzmaterialien aus den Kanälen 22 und 27 der Mischkammer zugeführt
werden. Dabei kann die Zufuhrrate (Menge) der jeweiligen Komponenten 3 und 4 über
die Stellung der Schieber 24 und 28 gesteuert werden. Bei der Komponente 3 ist es
überdies möglich, in einen Rezirkulationszustand überzugehen. Dies ist beispielsweise
dann notwendig, wenn bei einer Komponente die Gefahr einer Aushärtung in den Kanälen
besteht.
[0057] Wie man leicht nachvollziehen kann, ist die Variabilität durch Verwendung anderer
Adapterzwischenplatten sehr groß. So können keine, eine oder mehrere Zuführstoffe
den reaktiven Ausgangskomponenten beigemengt werden. Überdies ist es auf diese Art
und Weise möglich, andere Isocyanat- oder Polyolkomponenten beizumischen und so verschiedene
Aufschäumzeiten zu realisieren.
[0058] Eine weitere Darstellung des variablen Einsatzes der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung
ist in Figur 5 gezeigt. In Figur 5 ist lediglich die begrenzte Mischkammer 16 mit
anschließendem Angussteil dargestellt. Diese Mischkammer kann wiederum in einem Formwerkzeug
ausgebildet sein.
[0059] Um die Mischkammer herum sind acht verschiedene Dosier- und Zufuhreinrichtungen A
angeordnet. Eine Ausgestaltungsmöglichkeit einer solchen Dosier- und Zufuhrvorrichtung
ist in den Figuren 10a und 10b zu erkennen. Dabei können die Dosier- und Zufuhrvorrichtungen
bzw. die Injektionsmodule beliebig zueinander und auch zur Mischkammer angeordnet
sein. Es gibt auch keine Beschränkung bezüglich der Anzahl der verwendeten Injektionsmodule.
So könnten für eine erste Komponente 2 Injektionsmodule, für eine zweite Komponente
3 Injektionsmodule und für eine letzte Komponente wieder 2 Injektionsmodule vorgesehen
sein.
[0060] Diese Dosier- und Zufuhreinrichtungen A gemäß Fig. 10a und 10 b weisen in einem Gehäuse
N7 eine Vorlaufleitung N1 auf, die in einen zentralen Kanal mündet, in der eine Verschluss-
und Steuernadel N5 angeordnet ist. Versetzt in die zentrale Bohrung mündet eine Rücklaufleitung
N4. Am ausgangsseitigen Bereich der zentralen Bohrung ist eine Düse N3 vorgesehen,
die eine Zufuhröffnung N2 zu einer hier nicht dargestellten Mischkammer bildet. Durch
Betätigung der Verschluss- und Steuernadel N5 mittels eines Ansteuermoduls N6 kann
nun wahlweise entweder eine Strömungsverbindung zwischen der Vorlaufleitung N1 und
der Zufuhröffnung N2 oder zwischen der Vorlaufleitung N1 und der Rücklaufleitung N4
gebildet werden. (letzteres in Figur 10b zu erkennen).
[0061] Die einzelnen Dosier- und Zufuhreinrichtungen A können, wie in den Figuren 6a und
6b näher gezeigt ist, mittels einer Verfahr- und Anpressvorrichtung H an eine zugeordnete
Öffnung L in der Mischkammer 16 angedockt werden. Dabei ist in Figur 6a durch Anlegen
eines Druckes p in der Verfahr- und Anpressvorrichtung H die Dosier- und Zufuhreinheit
A um einen Weg s gegenüber der Öffnung L der Mischkammer zurückverschoben.
[0062] Die Verfahr- und Anpressvorrichtung H kann dabei hydraulisch (Hydraulikzylinder),
pneumatisch (Pneumatikzylinder), elektrisch (z.B. elektrisch angetriebene Spindel)
oder mechanisch (z.B. über Feder oder Schrägschieber) betätigt sein. Die Verfahr-
und Anpressvorrichtung H kann weiter Bestandteil des Werkzeugs oder eine eigenständiges
Modul sein. Auch kann sie im PUR-Injektionsmodul integriert sein.
[0063] Die Verfahrgeschwindigkeit und der Anpressdruck können von einer PUR-Anlage oder
einer Spritzgießmaschine, mit der die PUR-Anlage zusammenarbeitet, geregelt oder gesteuert
werden. Dabei kann die maximale Verfahrgeschwindigkeit bzw. der Anpressdruck so eingestellt
werden, dass die Mischkammerwand nicht beschädigt wird.
[0064] In Figur 6b ist die Dosier- und Zufuhreinrichtung A durch Anlegen eines entgegengesetzten
Druckes p in der Verfahr- und Anpressvorrichtung H mittels einer Geschwindigkeit v
an die Mischkammer 16 hinverfahren und an diese angelegt. Dabei wird ein entsprechender
Druck aufgebracht, der eine dichtende Ankoppelung von Dosier- und Zufuhreinrichtung
A an die Mischkammer erlaubt.
[0065] In den Figuren 6c bis 6e ist der in Figur 6b gestrichelte Kreisbereich vergrößert
dargestellt, so dass verschiedene Ausgestaltungen der Öffnung L in der Mischkammer
zur Ankoppelung einer Dosier- und Zufuhreinrichtung A zu erkennen sind. In Figur 6c
(E1) ist eine gestufte Bohrung zu erkennen, wobei das Ende der Dosier- und Zufuhreinrichtung
A in gleicher Weise komplementär ausgebildet ist. Im Bereich der Stufe ist eine Dichteinrichtung
D realisiert, so dass durch entsprechendes Anpressen der Dosier- und Zufuhreinrichtung
A an die Mischkammer 16 kein Kunststoffmaterial austreten kann oder anders gesagt,
das reaktive Kunststoffgemisch sicher in die dafür vorgesehene Kavität eingebracht
werden kann. Weitere Ausführungsformen sind in den Figuren 6d und 6e in Form von zylindrischen
Öffnungen (Figur 6d) sowie konischen Öffnungen (Figur 6e) dargestellt, wobei jeweils
eine Dichteinrichtung D zur Abdichtung vorgesehen ist.
[0066] Optional ist eine Positionsüberwachung der Dosier- und Zuführeinrichtungen A möglich
so dass ein gesteuertes oder geregeltes Anfahren oder Abheben möglich ist. Insbesondere
ermöglicht die Verfahrvorrichtung eine Freistellung des Bauteilbereichs zur Entformung
des Bauteiles am Ende des Injektionszyklusses. Überdies ist eine Freistellung des
Werkzeugbereichs für etwaige Reinigungszwecke hilfreich.
[0067] Der Anpressdruck kann in Abhängigkeit vom eingestellten oder erreichten Druck einer
oder mehrerer Komponenten abhängig gemacht werden. So kann beispielsweise bei hohen
PUR-Komponentendrücken der Anpressdruck in vorgegebenen Grenzen erhöht werden, um
ein Hinterspritzen von Werkzeugkomponenten mit PUR-Material zu verhindern. In jedem
Fall sollte der Anpressdruck jedoch immer auf eine bestimmte Mindesthöhe eingeregelt
werden, um eine Zurückschieben der Vorrichtung während und nach der PUR-Injektion
sowie während und nach dem Kunststoffeinspritz- und Nachdruckvorgang zu verhindern.
Für eine etwaige Regelung kann ein Druckaufnehmer in der Zuführleitung einer oder
mehrerer Komponenten angeordnet sein. Alternativ kann der Pumpendrucksensor bzw. der
Systemdrucksensor verwendet werden.
[0068] In den Figuren 7a bis 7c ist eine weitere schematische Ausführungsform einer Mischvorrichtung
mit separaten, eingelegten Mischelementen M gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt.
Diese Mischelemente M übernehmen eine zusätzliche Mischfunktion für das PUR-Reaktionsgemisch.
Diese Mischteile sind Einwegmischteile und werden mit dem Bauteil entformt.
[0069] Dabei können zwischen verschiedenen, strömungsmäßig nachfolgend angeordneten Komponenteneinlässen
Mischelemente M angeordnet sein, so dass gezielt PUR-Komponenten nacheinander zumischbar
sind. Dadurch kann eine anderes Reaktionsverhalten des PUR-Reaktionsgemisches genutzt
werden.
[0070] In diesem Beispiel ist in schematischer Weise in 7c eine Draufsicht, in Figur 7b
eine Seitenansicht und in Figur 7a eine schematische Perspektivansicht dargestellt,
wobei mit dem Bezugszeichen A Dosier- und Zufuhreinrichtungen, mit Bezugszeichen 16
eine Mischkammer, mit Bezugszeichen 17 ein Angussbereich und mit Bezugszeichen B ein
Kavitätsbereich gezeigt ist. Die Mischelemente können je nach Mischerfordernis und
Materialwahl in unterschiedlicher Zahl und Position verwendet werden.
[0071] Solche Mischeinrichtungen M können auch anderweitig realisiert sein, so ist in Figur
8 eine Mischkammer 16 gezeigt, in der ein quaderförmiger statischer Mischer Z1 angeordnet
ist. Alternativ kann ein quergelegter quaderförmiger Mischkörper Z3 im Angussbereich
angeordnet sein. Weiterhin können auch andere statische Mischkörper wie mit der Bezugsziffer
Z2 dargestellt in der Mischkammer vorgesehen werden.
[0072] In den Figuren 9a bis 9c ist eine weitere Ausführungsform der vorliegenden erfindungsgemäßen
Mischvorrichtung gezeigt.
[0073] Bei dieser Ausführungsform wird zunächst in einem ersten Taktschritt ein Kunststoffformteil
spritzgegossen, welches im wesentlichen aus zwei Teilen besteht, welche über ein Filmscharnier
MI verschwenkbar miteinander verbunden sind. In der Mischkammer sind die Mischelemente
M bereits integriert. Beide Hälften des Kunststoffformteils weisen Eingriffselemente
I und J auf. Nach dem Entformen des Kunststoffformteils G können die beiden Hälften
über das Filmscharnier MI zusammengeklappt und über die Eingriffseinrichtungen I und
J miteinander festgelegt bzw. verriegelt werden (Verdeckelung). Die Verdeckelung kann
dabei mittels einer robotisierten Vorrichtung (z.B. einem Handlung System) oder auch
einem Kernzug im Werkzeug erfolgen. Das Kunststoffformteil im zusammengeklappten Zustand
ist in Figur 9c zu erkennen, in der das Kunststoffformteil in zusammengeklapptem Zustand
dargestellt ist.
[0074] In Figur 9a ist das Kunststoffformteil noch nicht zusammengeklappt, wodurch man Mischelemente,
die im Kunststoffformteil integral ausgebildet sind, gut erkennen kann. Diese Mischteile
M sind bei zusammengeklapptem Kunststoffformteil in der Mischkammer positioniert.
[0075] Nachdem das Kunststoffformteil G entformt und zusammengeklappt ist, wird es zwischen
einem Angussbereich 17 und den Dosier- und Zufuhreinrichtungen A positioniert (evtl.
in einem Formwerkzeug, einer Schließeinrichtung oder einem Formträger oder aber auch
ein einem vorgenannten Element), wobei eine Abdichtung zwischen den Dosier- und Zufuhreinrichtungen
A und dem Kunststoffformteil hergestellt ist. Mittels der Dosiereinrichtungen werden
die verschiedenen Komponenten dann in die Mischkammer 16 eingebracht, vermischen sich
und strömen über den Angussbereich 17 in die Kavität B.
[0076] Die in Figur 9a bis 9c vorgestellte Mischkammer wird nach dem Beenden des Einfüllvorgangs
zusammen mit dem gebildeten Formteil entformt und eventuell in einem weiteren Arbeitsschritt
abgetrennt.
[0077] Alternativ kann in einem ersten Takt in einem einteiliger Kunststoffträger in Form
eines nach zwei Seiten offenen Hohlraums gespritzt werden, der zylinderförmig ausgebildet
sein kann. Dies kann beispielsweise mittels eines Kernzugs (Rundkern) realisiert werden.
Ein solcher Kern kann bei einer Anwendung mit einem Schiebetisch in einer Schließeinrichtung
auf der Düsenseite des Vorspritzlings sitzen. Nach dem ersten Takt wird der Kern aus
dem Hohlraum herausgezogen und das Werkzeug geöffnet. Der Vorspritzling (Kunststoffträger)
mit dem offenen Rohrbereich verbleibt dabei auf der Auswerferseite. In den offenen
Rohrbereich kann nun wahlweise ein externer statischer Mischer eingebracht werden.
Nach dem Verschieben der Düsenseite schließt das Werkzeug wieder. Nun werden die PUR-Injektionsmodule
herangefahren und an den Hohlraum des Kunststoffträgers angedockt. Anschließend wird
das Bauteil durch den eingefügten statischen Mischer mit dem reaktiven PUR-Gemisch
geflutet. Dabei kann das Heranfahren der PUR-Injektionsmodule durch hydraulisch oder
mechanisch betätigte Schieber im Werkzeug erfolgen.
[0078] Auf diese Weise wird für jeden Zyklus zwar ein neues Kunststoffformteil benötigt,
welches jedoch extrem preiswert hergestellt werden kann. Darüber hinaus kann mit einem
solchen Kunststoffformteil ein einfacher und wartungsfreundlicher Aufbau realisiert
werden. Die Verfügbarkeit dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung ist sehr hoch, da keine
Reinigungsarbeiten durchzuführen sind und sich auch kein reaktives Material festsetzen
kann. Die Vermischung erfolgt in einer Mischkammer, welche nach jedem Zyklus ausgewechselt
oder entleert wird. Je nach Schussgewicht können auch kleine Mischkammern gewählt
werden, so dass auch kleine Schussgewichte realisiert werden können. Auch sind Farbwechsel
einfach und schnell realisierbar, da keinerlei Kanäle oder Bauteile gereinigt werden
müssen. Die Farbeinmischung ist auch direkt am Bauteil möglich. Auch die Einbringung
von verschiedenen Farben oder die Herbeiführung von Marmorierungseffekten lässt sich
auf diese Weise einfach durchführen. Die jeweiligen Dosier- und Zufuhreinrichtungen
lassen sich einfach aufbauen, wobei nur wenige Ventile und Hydraulikeinrichtungen
notwendig sind, was sich positiv auf die Lebensdauer auswirkt. Insgesamt ist die vorliegende
Mischeinrichtung universell einsetzbar und extrem flexibel auszugestalten.
Bezugszeichenliste
[0079]
- 1
- Vorlaufleitung Komponente 1
- 2
- Vorlaufleitung Komponente 2
- 3
- Rücklaufleitung Komponente 1
- 4
- Rücklaufleitung Komponente 2
- 5
- Zufuhrleitung Komponente 1
- 6
- Zufuhrleitung Komponente 2
- 7
- Erster Verschlussschieber in Rücklaufleitung Komponente 1
- 8
- Zweiter Verschlussschieber in Zufuhrleitung Komponente 1
- 9
- Dritter Verschlussschieber in Zufuhrleitung Komponente 2
- 10
- Vierter Verschlussschieber in Rücklaufleitung Komponente 2
- 11
- Mischkammer-Zufuhrdüse Komponente 1
- 12
- Mischkammer-Zufuhrdüse Komponente 2
- 13
- Zufuhrdüsen-Aufnahmeeinrichtung
- 14
- Adapterzwischenstück
- 15
- Zufuhreinrichtung-Hauptblock
- 16
- Mischkammer
- 17
- Nachvermischungsbereich - PUR Anguss
- 18
- Mischkammerbegrenzungswand
- 19
- Werkzeug
- 20
- PUR-Reaktionsgemisch
- 21
- Montageblock für Komponente 3
- 22
- Vorlaufleitung Komponente 3
- 23
- Rücklaufleitung Komponente 3
- 24
- Fünfter Verschlussschieber für Zufuhrleitung Komponente 3
- 25
- Sechster Verschlussschieber für Zufuhrleitung Komponente 3
- 26
- Montageblock für Komponente 4
- 27
- Vorlauf- und Zufuhrleitung Komponente 4
- 28
- Siebter Verschlussschieber für Zufuhrleitung Komponente 4
- A
- Injektionsvorrichtung für PUR-Komponente
- B
- Kavität - Kunststoff-PUR-Verbundbauteil
- C
- Montagewinkel
- D
- Dichtfläche
- F
- Filmscharnier
- G
- Zweite Hälfte einer spritzgegossenen Mischkammer
- H
- Verfahr- und Anpressvorrichtung
- I
- Haken
- J
- Eingriffselement
- L
- Öffnung in der Mischkammerwand
- M
- Mischelemente
- P
- Anpressdruck
- S
- Verfahrweg
- V
- Verfahrgeschwindigkeit
- Z1, Z2, Z3
- Einlege-Mischelemente
- N1
- Vorlaufleitung für Komponente
- N2
- Zufuhrleitung zur Mischkammer
- N3
- Zufuhrdüse
- N4
- Rücklaufleitung
- N5
- Verschluss- und Steuernadel
- N6
- Ansteuermodul
- N7
- Injektionsmodul
1. Mischvorrichtung für reaktive Kunststoffkomponenten umfassend
- zumindest eine Dosier- und Zufuhreinrichtung (15, A) zur Zufuhr von reaktiven Kunststoffausgangskomponenten
sowie
- eine Mischkammer (16), welche
-- mit der Dosier- und Zufuhreinrichtung (15, A) verbunden oder verbindbar ist,
-- in der die zumindest zwei reaktiven Ausgangskomponenten miteinander zu einem reaktiven
Gemisch vermischbar sind,
-- die zur Einbringung des reaktiven Gemisches in eine Kavität (B) ausgebildet ist
und
-- die Mischkammer (16) im Formwerkzeug (19) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass für die Komponenten zumindest eine Dosier- und Zufuhrvorrichtung (A) vorgesehen ist,
in der ein Vorlauf- und Rücklaufkanal (1, 2, 3, 4, 5, 6) angeordnet sind.
2. Mischvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass für zumindest zwei Komponenten eine kombinierte Dosier- und Zufuhrvorrichtung (A)
vorgesehen ist.
3. Mischvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass für jede Komponente eine eigene Dosier- und Zufuhrvorrichtung (A) vorgesehen ist.
4. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Mischkammer (16) im Formwerkzeug (19) mit einem Kunststoffformteil (18) zumindest
teilweise ausgekleidet ist.
5. Mischvorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Mischkammer (16) in einem in einem vorhergehenden Produktionsschritt hergestellten
Kunststoffformteil (G) ausgebildet ist, welches während des Einfüllbetriebs zwischen
der Dosier- und Zufuhreinrichtung (15, A) und einer Kavität (B) durch einen Angussbereich
(17) getrennt zwischengeschaltet ist, wobei das Kunststoffformteil zusammen mit dem
fertigen Produkt aus dem Werkzeug entformbar ist.
6. Mischvorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kunststoffformteil (G) im wesentlichen zwei Hälften aufweist, die miteinander
unter Ausbildung einer Mischkammer (16) verbunden oder verbindbar sind.
7. Mischvorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden Hälften einerseits über ein Filmscharnier (M) verschwenkbar miteinander
verbunden sind und andererseits über Eingriffselemente (I, J) in einer geschlossenen
Position haltbar sind.
8. Mischvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen einer Dosier- und Zufuhreinrichtung (15) und der Mischkammer (16) eine Düseneinrichtung
(13) angeordnet ist, die eine der Anzahl der Zufuhrkanäle (5, 6) entsprechende Anzahl
von Düsenöffnungen (11, 12) aufweist, wobei jede Düsenöffnung (11, 12) mit einem Zufuhrkanal
5, 6) verbunden oder verbindbar ist.
9. Mischvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen der Dosier- und Zufuhreinrichtung (15) und der Düseneinrichtung (13) eine
austauschbare Zwischenvorrichtung (14, 21, 27) angeordnet ist, die zumindest eine
der Anzahl der Komponenten in der Dosier- und Zufuhreinrichtung (15) entsprechende
Zahl von Verbindungskanälen (5, 6) aufweist.
10. Mischvorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zwischenvorrichtung (14, 21, 27) zumindest eine weitere Zufuhreinrichtung (21,
26) aufweist, mit welcher der Mischkammer (16) weitere Komponenten zuführbar sind.
11. Mischvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass in der Zwischenvorrichtung (21, 26) zumindest ein weiterer Vorlauf- und/oder Zufuhrkanal
(22, 27) für eine weitere Komponente vorgesehen ist.
12. Mischvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Mischkammer (16) für jede Dosier- und Zufuhreinrichtung (15, A) eine eigene Öffnung
(L) besitzt, an der eine zugeordnete Dosier- und Zufuhreinrichtung (15, A) ankoppelbar
ist.
13. Mischvorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Öffnung (L) einer Mischkammer (16) eine komplementär zu einer zugeordneten Dosier-
und Zufuhreinrichtung (15, A) ausgebildete Form besitzt.
14. Mischvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Dosier- und Zufuhreinrichtung (15, A) mittels einer Betätigungseinrichtung (H)
zur Mischkammer (16) hin- und von der Mischkammer (16) weg verfahrbar sowie an die
Mischkammer (16) ankoppelbar ist.
15. Mischvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass nachfolgend der Mischkammer (16) ein Angussbereich (17) vorgesehen ist.
16. Mischvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass in der Mischkammer (16) oder im Angussbereich (17) Mischelemente (M) vorgesehen sind.
17. Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffverbundbauteils mit den Schritten
- Herstellen eines Mischkammerelements in Form eines Kunststoffträgerbauteils mit
einem Angussbereich in einem ersten Arbeitsschritt,
- Zuführen von zumindest zwei reaktiven Komponenten zum Mischkammerelement, wobei
zum Zuführen einer Komponente zu der Mischkammer in einer Dosier- und Zufuhrvorrichtung
von einer Rezirkulations- in eine Zufuhrstellung umgeschaltet wird und am Ende des
Zuführens der Komponenten wieder von der Zufuhrstellung in eine Rezirkulationsstellung
zurückgeschaltet wird,
- Vermischen der separat zugeführten Komponenten in der Mischkammer,
- Überführen der vermischten Komponenten über den Angussbereich in eine Kavität eines
Werkzeugs und
- Entformen des Mischkammerelements
18. Verfahren nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass zusätzlich zu den zwei reaktiven Komponenten zumindest eine weitere Komponente in
die Mischkammer zugeführt wird.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 17 oder 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Gemisch aus den Reaktionskomponenten weiter im Angussbereich miteinander vermischt
wird.
20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 17 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
dass Vorlauf-, Rücklauf- und /oder Zulaufleitungen oder -kanäle temperiert werden.
21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 17 bis 20,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Verfahrgeschwindigkeit oder ein Anpressdruck für eine Dosier- und Zufuhrvorrichtung
geregelt oder gesteuert wird.
22. Verfahren nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Anpressdruck in Abhängigkeit vom Einspritzdruck geregelt wird.
23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 17 bis 22,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Position jeder Dosier- und Zufuhrvorrichtung überwacht wird.
24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 17 bis 23,
dadurch gekennzeichnet,
dass Mischelemente zum Mischen der Komponenten verwendet werden.